Раније непознати гени
Нови алгоритам може предвидети који гени ће изазвати рак, чак и ако
Код карцинома, ћелије се множе и нападају ткива,уништавајући органе и тиме нарушавајући њихове виталне функције. Неограничени раст је обично узрокован акумулацијом промена ДНК у онкогенима, мутацијама ових гена који контролишу развој ћелија. Међутим, неки карциноми имају врло мало мутираних гена. То значи да други узроци доводе до опасне болести.
Група истраживача са Института за молекуларнуИнститут за генетику Макса Планцка (МПИМГ) у Берлину и Институт за рачунарску биологију у Хелмхолтзу, користе методе машинског учења за идентификацију 165 претходно непознатих гена за рак. Истраживачи користе посебан алгоритам за анализу података.
Секвенца ових гена није обавезнапромена. Очигледно је да кршење њихових прописа већ може довести до рака. Сви недавно идентификовани гени блиско су у интеракцији са познатим онкогенима. Они су неопходни за преживљавање туморских ћелија, показали су експерименти у ћелијским културама.
Додатни циљеви за персонализовану медицину
Алгоритам назван ЕМОГИ у објашњивомМулти-Омицс Грапх Интегратион такође може објаснити везу између ћелијских механизама који претварају ген у онкоген. Као што група истраживача предвођена Анналисом Марсицо објашњава у часопису Натуре Мацхине Интеллигенце, софтвер окупља десетине хиљада скупова података креираних од узорака пацијената. То укључује информације о метилацији ДНК, активности појединачних гена и интеракцијама протеина унутар ћелијског пута, као и податке о секвенцама са мутацијама. У овим подацима алгоритми дубоког учења откривају обрасце и молекуларне принципе који доводе до развоја рака.
У&нбсп;за разлику од&нбсп;традиционалних методатретмани рака као што је хемотерапија, индивидуални третмани су прилагођени специфичном типу тумора. „Наш циљ је да изаберемо најбољи третман за сваког пацијента, најефикаснији третман са најмање нежељених ефеката. Поред тога, молекуларна својства се могу користити за откривање рака који је већ у раној фази“, објашњава Марсицо, шеф истраживачке групе МПИМГ.
„Само познавањем узрока болести можемо ефикасно да се супротставимо или исправимо“, пишу истраживачи. "Због тога је толико важно идентификовати што више механизама који узрокују рак."
Бољи резултати комбинацијом
„Данас већина„Истраживање се фокусира на промене патогеног низа или ћелијске обрасце“, рекао је Роман Шулте-Сасе, докторант из Марсицовог тима и први аутор публикације. "Истовремено, недавно је постало јасно да епигенетски поремећаји или дисрегулација генске активности такође могу довести до рака."
Због тога су истраживачи објединили податке.Секвенце које представљају кварове кола, са информацијама које представљају догађаје у ћелијама. Научници су у почетку потврдили да су мутације или пролиферација геномских сегмената заправо главни узрок рака. Затим смо у другом кораку идентификовали гене кандидате који нису баш директно повезани са генима који заправо узрокују рак.
„На пример, открили смо ген у раку„који има малу промену секвенце, али регулише снабдевање енергијом и неопходан је за туморе“, каже Сцхулте-Сасс. „Ови гени се не могу контролисати другим средствима. На пример, узрокована је хемијским променама у ДНК, као што је метилација. Ове промене не утичу на информације о секвенци, али доминирају активношћу гена. Такви гени су обећавајуће мете за откривање лекова, али пошто раде у позадини, могу се пронаћи само помоћу сложених алгоритама.
Даља истраживања
Нови истраживачки програм додаје много тоганови уноси у листу сумњивих онкогена. Само последњих година порастао је са 700 на 1.000 Истраживачи су пратили само скривене гене користећи комбинацију биоинформатичке анализе и модерних техника вештачке интелигенције (АИ).
У подацима се крије још много занимљивих детаља.„Видимо много образаца који су у складу са раком“, каже Марсицо. "Мислим да је ово доказ да су тумори узроковани различитим молекуларним механизмима у различитим органима."
Истраживачи наглашавају да програм ЕМОГИније ограничен само на рак. У теорији, може се користити за интеграцију различитих скупова биолошких података и проналажење образаца. Алгоритми су применљиви на сличне сложене болести.
Опширније
Створена је прва тачна мапа света. Шта није у реду са свима осталима?
Инфрацрвено зрачење из људских руку коришћено је за шифровање
Уран је добио статус најчудније планете у Сунчевом систему. Зашто?